DE102005046549A1 - Sensor arrangement for use in motor vehicle seat, has cover overlapping edge of conductive structure and glued or sealed in overlapping area, and spacer fixed on structure in localized manner, where structure is movably arranged in spacer - Google Patents

Sensor arrangement for use in motor vehicle seat, has cover overlapping edge of conductive structure and glued or sealed in overlapping area, and spacer fixed on structure in localized manner, where structure is movably arranged in spacer Download PDF

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Abstract

The arrangement (1) has a flexible conductive structure (2) including sensors (3), on which a spacer (4) is arranged on its side. A cover (5) is formed by foils and includes polyolefin. The cover overlaps an edge (6) of the conductive structure and is glued or sealed in an overlapping area (7). The spacer is fixed on the structure in a localized manner. The conductive structure is movably arranged in the spacer. The spacer has an area, whose surface of a base area of the conductive structure corresponds to overlapping.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung, umfassend eine flexible Leiterstruktur mit Sensoren auf der zumindest einseitig ein Abstandshalter angeordnet ist.The The invention relates to a sensor arrangement comprising a flexible Conductor structure with sensors on the at least one side a spacer is arranged.

Derartige Sensoranordnungen sind beispielsweise aus der Kraftfahrzeugelektronik bekannt. So werden als flächige Gebilde ausgeprägte flexible Leiterstrukturen, auf denen Sensoren angeordnet sind, beispielsweise als Sitzerkennungssystem in einem Kraftfahrzeugsitz angeordnet. Die Leiterstrukturen bestehen dabei aus einer flexiblen, biegbaren Kunststofffolie auf der eine Leiterstruktur mit Sensoren aufgedruckt ist. Bei einigen Sensor-Arten ist für eine fehlerfreie Funktion ein gewisser Mindestabstand zwischen Sensor und dem zu vermessenden Gegenstand erforderlich, so dass auf der Leiterstruktur ein Abstandshalter angeordnet ist. Des Weiteren erfordern einige Sensor-Arten eine flüssigkeitsabweisende Verkapselung. Es ist bekannt, auf der Leiterstruktur einen geschlossenzelligen Schaum aufzukleben. Dabei ist nachteilig, dass der Schaum, die Verbindungsmaterialien und die Leiterstruktur unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen und entsprechend unterschiedlich schrumpfen oder dehnen. Des Weiteren kann in den Randbereichen, die in der Regel gestanzt sind, Flüssigkeit eindringen.such Sensor arrangements are for example from motor vehicle electronics known. So be as flat Formations pronounced flexible conductor structures on which sensors are arranged, for example arranged as a seat recognition system in a motor vehicle seat. The conductor structures consist of a flexible, bendable plastic film on which a conductor structure with sensors is printed. For some Sensor types is for one error-free operation a certain minimum distance between sensor and the object to be measured, so that on the Conductor structure is arranged a spacer. Furthermore, require some sensor types a liquid-repellent Encapsulation. It is known on the ladder structure a closed-cell Stick on foam. It is disadvantageous that the foam, the connecting materials and the conductor structure different thermal expansion coefficients have and accordingly shrink or stretch differently. Furthermore, in the border areas, which are usually punched are, liquid penetrate.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung bereitzustellen, die über den Bereich der zulässigen Temperaturen formstabil ist und bei der die Leiterstruktur zuverlässig vor eindringender Flüssigkeit geschützt ist.Of the Invention is based on the object of providing a sensor arrangement the above the range of permissible Temperatures is dimensionally stable and in the conductor structure reliably before penetrating liquid protected is.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 und 9 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.The The object is solved by the features of claims 1 and 9. On advantageous embodiments take the dependent claims.

Die Sensoranordnung zur Lösung der Aufgabe umfasst eine flexible Leiterstruktur mit Sensoren auf der zumindest einseitig ein Abstandshalter angeordnet ist, wobei die Sensoranordnung eine Umhüllung aufweist.The Sensor arrangement for the solution The object comprises a flexible conductor structure with sensors the at least one side a spacer is arranged, wherein the sensor arrangement an enclosure having.

Bei dieser Anordnung stellt der Abstandshalter den für die Messung notwendigen Abstand zwischen Sensor und Messgegenstand sicher. Die flüssigkeitsabweisende Umhüllung mit geringer Wasserdampfdurchlässigkeit verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in die Leiterstruktur. Erfindungsgemäß findet in dieser Ausgestaltung durch die separaten Elemente Abstandshalter und Umhüllung eine funktionstechnische Trennung der Aufgaben Herstellung von Dichtheit und Gewährleistung eines Abstandes statt. Des Weiteren erfolgt durch die Umhüllung eine Fixierung des Abstandshalters auf der Leiterstruktur, so dass ein vollflächiges Verkleben des Abstandshalters mit einem Klebstoff entfallen kann. Dadurch ist ein relatives Verschieben von Abstandshalter und Leiterstruktur möglich und die Sensoranordnung ist dadurch formstabil. Durch das Entfallen des Klebeprozesses vereinfacht sich die Herstellung der Sensoranordnung und die Herstellung ist kostengünstiger.at In this arrangement, the spacer provides the necessary distance for the measurement safe between sensor and measuring object. The liquid-repellent wrapping with low water vapor permeability prevents the penetration of moisture into the conductor structure. According to the invention finds in this embodiment by the separate elements spacers and serving a functional separation of tasks production of tightness and warranty a distance instead. Furthermore, the enclosure is fixed of the spacer on the conductor structure, so that a full-surface bonding of the spacer can be omitted with an adhesive. Thereby is a relative displacement of spacer and conductor structure possible and the sensor assembly is thereby dimensionally stable. By the removal the gluing process simplifies the manufacture of the sensor arrangement and the production is cheaper.

Die Umhüllung kann durch eine Folie gebildet sein. Folien können als Bahnware bereitgestellt werden, welche einfach weiter zu verarbeiten ist. Des Weiteren ist Folie je nach Werkstoff kostengünstig.The wrapping can be formed by a film. Films can be provided as web material, which is easy to process further. Furthermore, it is foil cost-effective depending on the material.

Die Umhüllung kann aus einem Polyolefin beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen bestehen. Umhüllungen aus Polyethylen oder Polypropylen sind flüssigkeitsabweisend und weisen eine geringe Wasserdampfdurchlässigkeit auf und sind kostengünstige und leicht zu verarbeitende Werkstoffe.The wrapping may be made of a polyolefin, for example, polyethylene or polypropylene consist. wrappings made of polyethylene or polypropylene are liquid-repellent and have a low water vapor permeability on and are inexpensive and easy-to-process materials.

In einer Ausgestaltung kann der Abstandshalter aus einem Schaum gebildet sein. Dabei kann der Schaum offenzellig oder geschlossenzellig ausgeführt sein. Schäume sind sehr flexibel und daher gut geeignet auf einer flexiblen Leiterstruktur angeordnet zu werden. Allerdings neigen Schäume bei höheren Temperaturen zum Schrumpfen. Da ein zusätzliches Verkleben des Schaums nicht erforderlich ist, kann sich die Sensoranordnung bei höheren Temperaturen trotzdem nicht verformen.In In one embodiment, the spacer may be formed from a foam be. The foam can be open-celled or closed-celled. foams are very flexible and therefore well suited to a flexible ladder structure to be arranged. However, foams tend to shrink at higher temperatures. As an additional Gluing the foam is not required, the sensor assembly can at higher Nevertheless, temperatures do not deform.

In einer anderen Ausgestaltung kann der Abstandshalter aus Vliesstoff gebildet sein. Vliesstoffe sind kostengünstig herstellbar und können Temperaturstabil ausgeführt sein, so dass der Vliesstoff auch bei Einwirken höherer Temperaturen nicht zur Formänderung neigt. Aufgrund der Druckstabilität des Vliesstoffes ist ein zur Messung einzuhaltender Messwert gewährleistet.In In another embodiment, the spacer of nonwoven fabric be formed. Nonwovens are inexpensive to produce and can be temperature stable accomplished so that the nonwoven fabric even at higher temperatures not to change the shape inclines. Due to the pressure stability of the nonwoven fabric is a guaranteed to be measured for measurement.

Die Umhüllung kann den Rand der Leiterstruktur überlappen und die Umhüllung kann in dem Überlapp-Bereich verklebt oder verschweißt sein. Dadurch sind auch die Randbereiche wasserdicht ausgeführt und ein Eindringen von Wasser, beispielsweise durch Diffusion, wird verhindert. Das Verschweißen oder Verkleben ist kostengünstig und einfach durchführbar.The wrapping may overlap the edge of the conductor pattern and the cladding may in the overlap area glued or welded be. As a result, the edge areas are waterproof and executed a penetration of water, for example by diffusion, is prevented. The welding or bonding is inexpensive and easy to do.

Der Abstandshalter kann punktuell auf der Leiterstruktur fixiert sein. Durch ein punktweises Fixieren vereinfacht sich der Herstellungsprozess der Sensoranordnung, da der Abstandshalter in einer Lage fixiert ist. Die Fixierung kann dabei stückweise entlang einer Längsseite erfolgen, so dass eine Relativbewegung von Leiterstruktur und Abstandshalter möglich ist.The spacer may be selectively fixed on the conductor structure. By a pointwise fixing simplifies the manufacturing process of Sensor arrangement, since the spacer is fixed in one position. The fixation can be carried out piecemeal along a longitudinal side, so that a relative movement of the conductor structure and spacers is possible.

Der Abstandshalter und die Umhüllung können thermisch stabil sein. Bei einer Verwendung der Sensoranordnung in einem Kraftfahrzeug liegen die höchsten zulässigen Temperaturen bis zu 85°C betragen. Das Basismaterial der Leiterstruktur ist aufgrund vorangegangener Produktionsprozesse thermisch stabilisiert. Das kann durch mehrfache Druckprozesse erfolgt sein. Der Abstandshalter und die Umhüllung können, beispielsweise in einem thermischen Prozess einmal oder mehrfach erhitzt werden, so dass Abstandshalter und Umhüllung ebenfalls thermisch stabil sind und keine Schrumpfprozesse mehr erfolgen.Of the Spacer and the sheath can be thermally stable. When using the sensor arrangement in a motor vehicle, the highest permissible temperatures are up to 85 ° C. The basic material of the ladder structure is due to previous Production processes thermally stabilized. This can be done by multiple Printing processes will be done. The spacer and the enclosure may, for example be heated once or several times in a thermal process, so that spacer and sheath are also thermally stable and no longer shrinking processes respectively.

In einer weiteren Lösung der Aufgabe umfasst die Sensoranordnung eine flexible Leiterstruktur, wobei die Leiterstruktur vollständig mit einem Abstandshalter umgeben ist. Dabei ist die Leiterstruktur vollständig gekapselt und damit, insbesondere auch in den Randbereichen, wasserdicht abgeschlossen. Der Abstandshalter kann beispielsweise durch einen Tauchprozess oder einen Beschichtungsprozess aufgebracht werden. Durch die Verkapselung kann eine Fixierung durch eine vollflächige Verklebung entfallen, wodurch die Herstellung einfacher und kostengünstiger ist. Aufgrund der fehlenden Verklebung ist die Sensoranordnung unter thermischer Beanspruchung formstabil. Dabei kann der Abstandshalter aus einem geschlossenzelligen Schaum gebildet sein.In another solution In the task, the sensor arrangement comprises a flexible conductor structure, the ladder structure being complete surrounded by a spacer. The conductor structure is completely encapsulated and thus, especially in the marginal areas, watertight finished. Of the Spacer may, for example, by a dipping process or a coating process can be applied. By the encapsulation can a fixation by a full-surface bonding omitted, whereby the production is easier and cheaper. Due to the missing Bonding is the sensor arrangement under thermal stress dimensionally stable. In this case, the spacer of a closed-cell Be formed foam.

Die Leiterstruktur kann beweglich in dem Abstandshalter angeordnet sein. Durch die bewegliche Anordnung verbessert sich nochmals die Formstabilität der Sensoranordnung.The Conductor structure may be movably disposed in the spacer. The movable arrangement again improves the dimensional stability of the sensor arrangement.

Der Abstandshalter kann einen Raum aufweisen, dessen Fläche der Grundfläche der Leiterstruktur zuzüglich einem Überlapp entspricht. Dadurch verbessert sich die Beweglichkeit und die Formstabilität. In dieser Ausgestaltung ist der Abstandshalter zumindest zweiteilig ausgebildet, wobei beide Teile zumindest an den Rändern stoffschlüssig verbunden sind.Of the Spacer may have a space whose area the Floor space the ladder structure plus an overlap equivalent. This improves the mobility and dimensional stability. In this Embodiment, the spacer is formed at least in two parts, wherein both parts are firmly bonded at least at the edges are.

Die Sensoren können ein kapazitives Messprinzip aufweisen. Sensoren mit einem kapazitiven Messprinzip weisen einen einfachen Aufbau auf und eignen sich insbesondere für eine gedruckte Schaltung.The Sensors can have a capacitive measuring principle. Sensors with a capacitive measuring principle have a simple structure and are particularly suitable for a printed Circuit.

Die Sensoranordnung mit den vorbeschriebenen Ausgestaltungen eignet sich insbesondere zur Verwendung als Sitzerkennungssystem in einem Kraftfahrzeug. Das Messprinzip ist einfach und die vorbeschriebene Sensoranordnung ist robust und sicher.The Sensor arrangement with the above-described embodiments is suitable in particular for use as a seat recognition system in a motor vehicle. The measuring principle is simple and the above-described sensor arrangement is robust and safe.

Kurzbeschreibung der ZeichnungSummary the drawing

Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sensoranordnung werden nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben. Diese zeigen, jeweils schematisch:Some embodiments the sensor arrangement according to the invention will be described below with reference to the figures. These show, respectively schematically:

1 eine Sensoranordnung mit einem Abstandshalter aus Vliesstoff; 1 a sensor assembly with a spacer made of nonwoven fabric;

2 eine Sensoranordnung mit einem Abstandshalter aus einem Schaum; 2 a sensor assembly with a foam spacer;

3 eine Sensoranordnung mit einer vollständigen Umhüllung aus einem Schaum. 3 a sensor assembly with a complete enclosure of a foam.

Ausführung der ErfindungExecution of the invention

1 zeigt eine Sensoranordnung 1 mit einer flexiblen flächig ausgebildeten Leiterstruktur 2 auf der Sensoren 3 aufgedruckt sind, die ein kapazitives Messprinzip aufweisen. In anderen Ausgestaltungen können die Sensoren 3 auch durch Kleben, Dampfen oder Ätzen auf die Leiterstruktur 2 aufgebracht werden. Auf der Leiterstruktur 2 ist beidseitig ein ebenfalls flächig ausgebildet Abstandshalter 4 angeordnet der in dieser Ausführung aus einem Vliesstoff gebildet ist. Die Leiterstruktur 2 mit dem Abstandshalter 4 ist von einer Umhüllung 5 umgeben, wobei die Umhüllung aus einer Polyethylen-Folie besteht, die durch einen Vorprozess thermisch stabilisiert ist. In anderen Ausführungen können die Folien auch aus Polypropylen gebildet sein. Die Umhüllung 5 überlappt den Rand 6 der Leiterstruktur 2 überlappt und die Umhüllung 5 ist in dem Überlapp-Bereich 7 per Ultraschall-Schweißen verschweißt oder ist verklebt. 1 shows a sensor arrangement 1 with a flexible flat conductor structure 2 on the sensors 3 are printed, which have a capacitive measuring principle. In other embodiments, the sensors 3 also by gluing, steaming or etching on the conductor structure 2 be applied. On the ladder structure 2 is on both sides also a flat spacer formed 4 arranged which is formed in this embodiment of a nonwoven fabric. The ladder structure 2 with the spacer 4 is from a serving 5 surrounded, wherein the envelope consists of a polyethylene film which is thermally stabilized by a pre-process. In other embodiments, the films may also be formed from polypropylene. The serving 5 overlaps the edge 6 the ladder structure 2 overlaps and the wrapping 5 is in the overlap area 7 welded by ultrasonic welding or is glued.

2 zeigt eine Sensoranordnung 1 gemäß 1, wobei in dieser Ausführung der Abstandshalter 4 aus einem Schaum gebildet ist, der punktuell entlang einer Längskante auf der Leiterstruktur 2 fixiert ist. 2 shows a sensor arrangement 1 according to 1 In this embodiment, the spacer 4 is formed of a foam which is selectively along a longitudinal edge on the conductor structure 2 is fixed.

3 zeigt eine Sensoranordnung 1 mit einer flexiblen flächig ausgebildeten Leiterstruktur 2 auf der Sensoren 3 aufgedruckt sind, die ein kapazitives Messprinzip aufweisen. In dieser Ausführung ist die Leiterstruktur 2 vollständig materialeinheitlich und einstückig mit einem Abstandshalter 4 umgeben ist. Der Abstandshalter 4 ist aus einem geschlossenzelligen Schaum gebildet. Aufgrund fehlender Klebeverbindungen zwischen Leiterstruktur 2 und Abstandshalter 4 ist die Leiterstruktur 2 beweglich in dem Abstandshalter 4 angeordnet. In anderen Ausgestaltungen kann der Abstandshalter 4 zweiteilig ausgebildet sein, wobei die zwei Teile des Abstandshalters 4 stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dabei kann der Abstandshalter 4 einen Raum 8 aufweisen, dessen Fläche der Grundfläche der Leiterstruktur 2 zuzüglich einem Überlapp 9 entspricht, wodurch sich die Beweglichkeit der Leiterstruktur 2 verbessert. 3 shows a sensor arrangement 1 with a flexible flat conductor structure 2 on the sensors 3 are printed, which have a capacitive measuring principle. In this embodiment, the ladder structure is 2 completely made of the same material and in one piece with a spacer 4 is surrounded. The spacer 4 is made of a closed-cell foam. Due to missing adhesive bonds between conductor structure 2 and spacers 4 is the ladder structure 2 movable in the spacer 4 arranged. In other forms conditions can the spacer 4 be formed in two parts, wherein the two parts of the spacer 4 are cohesively connected to each other. In this case, the spacer 4 a room 8th whose surface is the base of the conductor structure 2 plus an overlap 9 corresponds, which increases the mobility of the conductor structure 2 improved.

Claims (13)

Sensoranordnung (1), umfassend eine flexible Leiterstruktur (2) mit Sensoren (3) auf der zumindest einseitig ein Abstandshalter (4) angeordnet ist, wobei die Sensoranordnung (1) eine Umhüllung (5) aufweist.Sensor arrangement ( 1 ), comprising a flexible conductor structure ( 2 ) with sensors ( 3 ) on the at least one side a spacer ( 4 ), wherein the sensor arrangement ( 1 ) an envelope ( 5 ) having. Sensoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (5) durch eine Folie gebildet ist.Sensor arrangement according to claim 2, characterized in that the envelope ( 5 ) is formed by a film. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (5) aus einem Polyolefin besteht.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the envelope ( 5 ) consists of a polyolefin. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (4) aus einem Schaum gebildet ist.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spacer ( 4 ) is formed from a foam. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (4) aus Vliesstoff gebildet ist.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spacer ( 4 ) is formed of nonwoven fabric. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (5) den Rand (6) der Leiterstruktur (2) überlappt und dass die Umhüllung (5) in dem Überlapp-Bereich (7) verklebt oder verschweißt ist.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the envelope ( 5 ) the edge ( 6 ) of the ladder structure ( 2 ) and that the envelope ( 5 ) in the overlap area ( 7 ) is glued or welded. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (4) punktuell auf der Leiterstruktur (2) fixiert ist.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spacer ( 4 ) at points on the ladder structure ( 2 ) is fixed. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (4) und die Umhüllung (5) thermisch stabil sind.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spacer ( 4 ) and the envelope ( 5 ) are thermally stable. Sensoranordnung (1), umfassend eine flexible Leiterstruktur (2), wobei die Leiterstruktur (2) vollständig mit einem Abstandshalter (4) umgeben ist.Sensor arrangement ( 1 ), comprising a flexible conductor structure ( 2 ), the conductor structure ( 2 ) completely with a spacer ( 4 ) is surrounded. Sensoranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (4) aus einem geschlossenzelligen Schaum gebildet ist.Sensor arrangement according to claim 10, characterized in that the spacer ( 4 ) is formed of a closed-cell foam. Sensoranordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterstruktur (2) beweglich in dem Abstandshalter (4) angeordnet ist.Sensor arrangement according to claim 10 or 11, characterized in that the conductor structure ( 2 ) movable in the spacer ( 4 ) is arranged. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (4) einen Raum (8) aufweist, dessen Fläche der Grundfläche der Leiterstruktur zuzüglich einem Überlapp entspricht.Sensor arrangement according to one of claims 9 to 11, characterized in that the spacer ( 4 ) a room ( 8th ), whose area corresponds to the base area of the conductor structure plus an overlap. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (3) ein kapazitives Messprinzip aufweisen.Sensor arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the sensors ( 3 ) have a capacitive measuring principle.
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DE102018003495A1 (en) * 2018-04-30 2019-10-31 I.G. Bauerhin Gmbh Seat occupancy detection element

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